横井戸形成方法及び短井戸管並びに横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置
【課題】自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、地中の目標位置へ向け、作業性良好に横井戸を形成する。地中の汚染土壌を地下水位の変動や地盤沈下を抑制しつつ、それだけ自然環境等への負荷を低減して浄化する。
【解決手段】立坑１内から地中目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成しつつ該掘削穴に短井戸管２０を順次接続延長しながら、且つ、栓部材Ｐで閉塞された通水孔２１を有する短井戸管２０が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していき、目標位置到達後に、栓部材Ｐの、少なくとも地下水による分解にて、通水孔２１の通水性を得て、短井戸管２０群からなる横井戸２又は３を得る。立坑１内から地中の汚染土壌領域ＣＡに対して集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３を形成し、井戸２から立坑１へ流入する汚染物質含有地下水を汲み上げて浄化装置５で浄化し、浄化水を井戸３を介して汚染土壌領域ＣＡに対して戻すことで、地下水を循環させて汚染土壌を浄化する。
【解決手段】立坑１内から地中目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成しつつ該掘削穴に短井戸管２０を順次接続延長しながら、且つ、栓部材Ｐで閉塞された通水孔２１を有する短井戸管２０が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していき、目標位置到達後に、栓部材Ｐの、少なくとも地下水による分解にて、通水孔２１の通水性を得て、短井戸管２０群からなる横井戸２又は３を得る。立坑１内から地中の汚染土壌領域ＣＡに対して集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３を形成し、井戸２から立坑１へ流入する汚染物質含有地下水を汲み上げて浄化装置５で浄化し、浄化水を井戸３を介して汚染土壌領域ＣＡに対して戻すことで、地下水を循環させて汚染土壌を浄化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に横井戸を形成する方法及び該方法の実施に用いる短井戸管並びにかかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用した汚染土壌浄化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水を飲料水や工業用水として利用するために、地中へ立て井戸を掘削形成し、該井戸から地下水を採取することが従来から行われている。
また、各種工場建物、各種作業建物等の建造物の下の土壌が重金属や揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の人体にとって有害な物質で汚染されている場合、該土壌の浄化方法として、例えば、汚染土壌へ向け井戸を形成し、該井戸から汚染地下水を採取、除去したり、採取した汚染地下水を浄化すること等も従来から行われている。
【０００３】
従来の汚染土壌の浄化方法については、次のものを例示できる。
工場建物、作業建物等の既存建造物での作業を停止させたり、そこに設置した機器類等を移動させなくてもよいように、例えば図８に示す如く、建造物９１外の地上（地盤Ｌ上）より該建造物下の汚染土壌領域へ向け斜め井戸９２１（又は９２１’、９２２、９２２’等）を形成し、該井戸に汚染地下水等を流入させてこれを吸引排出する、という方法である。
【０００４】
また、図９（Ａ）に例示するように、建造物９４外の地上に設置した井戸管設置装置９５にて、先ず、可撓性ケーシングパイプ９５１内に挿通され、先端に掘削シュー９５２を有する可撓性推進軸９５３により建造物９４下方の地中領域へ向け斜めの穴を掘削し、引き続き汚染土壌領域へ向け水平穴を掘削し、次いで図９（Ｂ）に示すように、それらを地上へ引き抜くとともに該穴に井戸管９６を挿入設置し、該井戸管９６に設けた通水孔から該管内へ流入する汚染地下水等を吸引排出する、という方法もある。
【０００５】
また、図１０（Ａ）に例示するように、建造物９４外の地上に設置した井戸管設置装置９７により、建造物９４外の地上から、先端に掘削シューを有する可撓性推進軸９７１にて建造物下方の地中へ向け斜めの穴を、引き続き水平穴を、さらに地上へ向け斜めに上昇する穴を掘削し、その後、井戸管９８を該推進軸に連結し、該推進軸を引き戻すことで該井戸管を地中に設置する、という手法で、図１０（Ｂ）に例示するように、一対の有孔の地中井戸管９８１、９８２を形成し、一方の井戸管９８１内気圧を正圧に、他方の井戸管９８２内気圧を負圧に設定して井戸管９８１から９８２へ面状気流を発生させることで、汚染土壌内の揮発性物質を井戸９８２に流入させ、これを吸引排出する、という方法もある（特開２００２−２３９５２４号公報参照）。
【０００６】
図１０に示す方法においても、井戸管９８１や９８２へ流入することがある汚染地下水を井戸管９８１や９８２から汲み出して排出ことも可能であると考えられる。
【特許文献１】特開２００２−２３９５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、飲料水や工業用水として地下水を採取するにあたり、立て井戸を掘削形成することは、その地下水が、保護或いは保存することが望ましい地上自然環境、遺跡、文化的建造物等の下方に存在する場合、かかる地上自然環境等を破壊する立て井戸の掘削形成は好ましくない。
また、汚染土壌の浄化についてみると、図８に示す斜め直進井戸による土壌浄化では、ボーリング機械等の都合により該井戸の傾斜角度を緩やかにすることに限度があるから、図８に例示するように、建造物９１の直ぐ下のＶ字形領域９３の汚染土壌については浄化が困難である。
【０００８】
図９の浄化方法では、先端に掘削シュー９５２を有する可撓性推進軸９５３を正確に汚染土壌領域へ到達させることは、実際には極めて困難である。既存建造物の下方の汚染土壌を浄化しようとする場合において該建造物の基礎杭等の障害物が存在するときには、一層困難である。
【０００９】
先端掘削シューの近傍等に推進位置を知らせる信号発振器を付設して、これからの信号を地上で受信することで掘削シュー９５２の位置を検出することが試みられているが、推進軸９５３やケーシングバイプ９５１を撓ませつつ汚染土壌領域へ向け進行させなければならないので、たとえかかる位置信号発振器等を採用しても、なお井戸管９６を精度よく汚染土壌領域に設置することは困難である。
特開２００２−２３９５２４号公報に開示されている一対の井戸管９８１、９８２の汚染土壌領域への設置についても、同様に困難である。
【００１０】
さらに、以上説明した従来の汚染土壌浄化方法では、先ず斜めに地盤を掘削していく必要があることから、地上に設置されるそのための機械類は、水平方向に長くならざるを得ず、建造物外側のスペースが、隣の建造物、隣接地との境界等のために狭い場合には該機械類の設置が困難又は不可能となることがある。
【００１１】
本発明者の研究によると、飲料水、工業用水等として利用する地下水の採取にしても、、汚染土壌浄化のための汚染地下水の採取にしても、地下水の採取にあたっては、また、何らかの理由で、例えば汚染地下水の採取による地盤沈下の防止或いは抑制のために、地中へ水を導入するにあたっては、地上の、保護或いは保存することが望ましい自然環境等の存在領域や、既存建造物の存在領域から外れた地域で立坑を掘削形成し、該立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸（すなわち、水平方向の井戸や、立坑を横切る方向に延びる井戸等の横井戸）を形成するならば、地上には、立坑形成のための比較的狭い空間があれば足り、横井戸は、立坑内から地中の目標位置へ向け直線的に、それだけ精度よく形成できる。
【００１２】
しかしながら、かかる横井戸形成は、狭い立坑内から行わなければならないし、形成途中の横井戸へ地下水や土砂が流入し、さらにはそれが立坑内にも流入してくる等のために、横井戸形成における作業性が悪いという問題がある。
【００１３】
そこで本発明は、次の利点を有する横井戸形成方法を提供することを第１の課題とする。
(1) 保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、地中の目標位置へ向け、作業性良好に横井戸を形成できる。
(2) 地上における作業空間が狭く、該空間に、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば、該立坑内から横井戸を形成することができる。
(3) 横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００１４】
また、本発明は、かかる横井戸形成方法に利用できる短井戸管を提供することを第２の課題とする。
【００１５】
さらに本発明は、かかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用して次の利点を有する汚染土壌の浄化方法及び装置を提供することを第３の課題とする。
(1) 地中の汚染土壌を地下水位の変動や地盤沈下を抑制しつつ、それだけ自然環境等への負荷を低減して浄化できる。
(2) 汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができ、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、該領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
(3) 汚染土壌浄化用井戸の設置のための地上における作業空間が狭く、該空間に従来の斜め井戸管や斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置する装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば汚染土壌浄化用井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
(4) 地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は前記第１の課題を解決するため、次の横井戸形成方法を提供する。
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を準備する短井戸管準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる横井戸形成方法。
ここで「横井戸」とは、水平井戸や、完全に水平ではないが立坑を横切る横方向に延びる井戸を指している。
【００１７】
また本発明は、前記第２の課題を解決するため、周壁に通水孔が形成されているとともに該通水孔が水分解性の栓部材で閉塞された、上記本発明に係る横井戸形成方法に用いる短井戸管を提供する。
【００１８】
本発明に係る横井戸形成方法によると、横井戸は立坑内から地中の目標位置へ向け横方向に形成されるが、かかる立坑は、地上の、保護或いは保存することが望ましい自然環境等の存在領域や、既存建造物の存在領域から外れた地域で掘削形成することができる。従って、保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、横井戸を形成できる。
【００１９】
かかる立坑は、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置するために要求される広い地上作業空間に比べると、狭い地上作業空間があれば形成でき、該立坑内から横井戸を形成できる。このように、横井戸形成のための地上空間は立坑を形成できる程度の狭いものでも足り、従ってまた、この点でも、保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、横井戸を形成できる。
【００２０】
さらに、横井戸は、立坑内の任意の部位から地中の目標位置へ向け直線的に形成できるので、それだけ精度よく形成できる。
横井戸は、立坑内から形成するが、該立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑内でも扱える短井戸管を順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
【００２１】
さらに、採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管（本発明に係る前記短井戸管）が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材で閉塞されているので、横井戸形成中に、該通水孔から地下水や土砂が短井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に横井戸を形成できる。
【００２２】
前記栓部材は、少なくとも地下水により分解し、それにより通水孔に通水性を得ることができる。さらに言えば、１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、少なくとも地下水による栓部材の分解にて、通水孔の通水性を得る工程を経て、接続延長された短井戸管群からなる横井戸を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る横井戸形成方法によると、同じ立坑から複数本の横井戸を形成できるから、横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、それだけ安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００２４】
なお、立坑から地中目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成する手段としては、例えば、先端に掘削刃を有する掘削用シューを接続した、或いはさらに、排土用螺旋羽根を周設した、回転及び前進駆動される推進軸を採用することができる。その場合、該推進軸を、立坑内で扱える掘削用シューを接続した１番目短推進軸と、これに順次接続される２番目以後の短推進軸とで構成すればよい。接続延長された短推進軸群は、１番目の短井戸管を地中目標位置に到達させた後に、立坑内へ引き戻すとともに順次個々の短推進軸に分解して撤去することができる。
【００２５】
本発明に係る横井戸形成方法の具体例として、次のものを挙げることができる。
掘削刃を有する掘削用シューが先端に接続され、排土用螺旋羽根が周設された１番目短推進軸と、該掘削刃が露出するように該１番目短推進軸の先端部に外嵌される先端管と、該先端管に当接されるとともに該１番目短推進軸に外嵌される１番目短鞘管と、該先端管に当接されるとともに該１番目短鞘管に外嵌される１番目短井戸管と、該１番目短推進軸に継ぎ足し接続される、排土用螺旋羽根が周設された２番目以後の短推進軸と、該１番目短鞘管に継ぎ足し接続される２番目以後の短鞘管と、該１番目短井戸管に継ぎ足し接続される２番目以後の短井戸管とを準備し、且つ、１番目及び２番目以後の短井戸管のうち、地中領域との間で通水を行うべき短井戸管については、周壁に通水孔を形成し、該通水孔を水分解性栓部材で閉塞しておく準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記先端管を前記１番目短推進軸の先端部に外嵌し、前記１番目短鞘管を該先端管に当接させて該１番目短推進軸に外嵌し、前記１番目短井戸管を該先端管に当接させて該１番目短鞘管に外嵌した状態で、該１番目短推進軸を回転駆動しつつ前進させて前記地中の目標位置へ向け横方向掘削穴を形成しつつ掘進させていくとともに該先端管、１番目鞘管及び１番目井戸管を該横方向掘削穴へ挿入していく工程と、
該１番目短推進軸に前記２番目以後の短推進軸を、前記１番目短鞘管に前記２番目以後の短鞘管を、前記１番目短井戸管に２番目以後の短井戸管をそれぞれ順次継ぎ足し接続しながら、且つ、該継ぎ足されていく該短推進軸を回転駆動しつつ前進させて前記横方向掘削孔を順次延長形成し、該延長形成される横方向掘削穴へ前記２番目以後の短鞘管を順次挿入するとともに前記２番目以後の短井戸管を順次挿入し、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、前記１番目短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、接続された前記短推進軸及び短鞘管を前記立坑内へ引き戻すとともに順次個々の短推進軸及び短鞘管にそれぞれ分解して撤去する工程と、
前記１番目短井戸管の前記地中目標位置到達後、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含む
水平井戸形成方法である。
【００２６】
いずれにしても、１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで該栓部材の分解を行うようにしてもよい。
【００２７】
１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した状態において、該１番目短井戸管の先端開口から地中土砂等が井戸管内へ侵入して、井戸管内を塞ぐ等の不都合が生じる恐れがない場合は、該開口は閉じなくてもよいが、該開口からの土砂等の侵入が無視できない等のような場合は、必要に応じ、該１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、また、前記短井戸管群中へ前記栓部材を分解するための水を注入するときは、その水注入に先立って、該１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じてもよい。
【００２８】
該栓部材を分解する水として地下水のみ用いる場合であれ、地下水と接続延長された井戸管内に注入する水とを用いる場合であれ、前記短井戸管の通水孔を閉じる栓部材は、短井戸管が順次接続延長され、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後に、前記通水孔による通水開始を許すように、水による分解が進むものであることが好ましい。
換言すれば、栓部材は、横方向掘削穴を形成して該穴に短井戸管を順次挿入設置していく間は、短井戸管の通水孔から井戸管内へ地下水や土砂が侵入することを防止するために該通水孔を閉じ、所定本数の短井戸管が横方向掘削穴内に挿入設置され、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後に、前記通水孔による通水開始を許すように、水による分解が進むものであることが好ましい。
【００２９】
しかし、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後、数カ月も経た後に前記通水孔による通水開始を許す程度の遅さで分解が進むのでは、横井戸設置完了後、横井戸を使用開示できるまでに無駄な時間を費やすことになるので、それには限定されないが、例えば、遅くとも、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後数日或いは数十日以内に、例えば２日〜１４日以内に、より好ましくは２日〜１０日以内に前記通水孔による通水開始を許すように分解が進むものが好ましい。
【００３０】
栓部材の水分解性については、水溶性で消失する場合、水で細かく分解されて通水孔から脱落する場合等、通水孔が通水可能となればよい。材質的には例えば水分解性合成樹脂からなるものを挙げることができる。また、分解の進み具合は、栓部材の材質を考慮して、通水孔の形状及び又はサイズ等とともに栓部材の形状及び（又は）サイズ等を選択することで制御可能である。
【００３１】
本発明に係る横井戸形成方法及び短井戸管は、横井戸形成が要求される様々の分野や状況下において適用することができる。例えば、飲料水、工業用水等として利用する地下水の採取や汚染土壌浄化のための汚染地下水の採取等の地下水の採取にあたって、また、何らかの理由、例えば汚染地下水の採取による地盤沈下の防止或いは抑制のために地中へ水を導入するにあたって、横井戸を形成することに適用できる。
【００３２】
本発明は、前記第３の課題を解決するため、次の汚染土壌浄化方法及び汚染土壌浄化装置も提供する。
(1) 汚染土壌浄化方法
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔（水を流入させる通水孔）を有する集水用横井戸を形成する集水井戸形成工程と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け、復水を導入するための、水流出孔（水を流出させる通水孔）を有する復水用横井戸を形成する復水井戸形成工程と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて浄化装置へ導き浄化する集水浄化工程と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸を介して前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とを含み、
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、 該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【００３３】
(2) 汚染土壌浄化装置
地中へ向け形成した立坑と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔（水を流入させる通水孔）を有する集水用横井戸と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域へ復水を導入るすための、水流出孔（水を流出させる通水孔）を有する復水用横井戸と、
汚染物質含有地下水を浄化する浄化装置と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて前記浄化装置へ導くための集水導出装置と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸へ導入する復水導入装置と を備えており、
前記集水用横井戸及び前記復水用横井戸は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、 該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを経て形成された横井戸である
横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
かかる汚染土壌浄化方法、汚染土壌浄化装置のいずれにおいても、「横井戸」とは、水平井戸や、水平ではないが立坑を横切る横方向に延びる井戸を指している。
【００３４】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置によると、地中へ向け形成した立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域へ向け形成した集水用横井戸に、該井戸の水流入孔を通して汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させ、該集水用横井戸を伝わせて立坑内へ流入させる。このように立坑内へ流入してくる汚染物質含有地下水を汲み上げて浄化装置へ導き、そこで浄化する。
【００３５】
浄化装置における浄化後の浄化水は、立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け形成した復水用横井戸に導き、その水流出孔から地中へ放出し、自然流下により再び汚染土壌領域を通過させ、集水用横井戸内へ流入させ、浄化装置へ導いて浄化する。
【００３６】
このように、地下水が循環する態様で汚染土壌が次第に浄化されていく。集水用横井戸へ流入し、汲み上げられる地下水は再び復水用横井戸を介してもとの地中領域へ戻されるので、地中における水位の変動が抑制されるとともに地盤沈下が抑制され、既存建造物や周辺環境への負荷が低減される状態で汚染土壌が浄化されていく。
【００３７】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置によると、集水用横井戸及び復水用横井戸は、本発明に係る横井戸形成方法を実施して形成するので、予めボーリング調査等により位置を調べておくことが可能な汚染土壌領域に対し、立坑内から直線的に形成できるように立坑位置を定めて該立坑を形成し、その立坑から該汚染土壌領域に対し、直線的に形成できるので、各井戸を位置精度高く、容易に形成でき、それだけ汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００３８】
集水用横井戸及び復水用横井戸は、本発明に係る横井戸形成方法を実施して立坑内から形成するが、該立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑内でも扱える短井戸管を順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材で閉塞されているので、横井戸形成中に、該通水孔から地下水や土砂が短井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に横井戸を形成できる。
かかる良好な作業性のもとに、集水用横井戸及び復水用横井戸をそれぞれ位置精度高く、容易に形成でき、この点でも、汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００３９】
なお、かかる汚染土壌浄化方法、汚染土壌浄化装置のいずれにおいても、
前記集水用横井戸や覆水用横井戸の形成においては、前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させてもよい。
１番目の短井戸管が地中目標位置に到達した状態において、１番目短井戸管の先端開口から地中土砂等が井戸管内へ侵入して、井戸管内を塞ぐ等の不都合が生じる恐れがない場合は、該開口は閉じなくてもよいが、該開口からの土砂等の侵入が無視できない等のような場合は、必要に応じ、該１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、また、前記短井戸管群中へ前記栓部材を分解するための水を注入するときは、その水注入に先立って、該１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じてもよい。
【００４０】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置による土壌浄化は既存建造物下の汚染土壌の浄化に限定されるものではないが、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、立坑位置を該建造物外とすることで、建造物内での作業や建造物内機器類への影響を無しにして、或いは問題にならない程度として、該立坑内から建造物下の汚染土壌領域に対して集水用横井戸及び復水用横井戸を位置精度よく容易に形成でき、たとえ該既存建造物下に基礎杭等の障害物があるような場合でもその障害物の位置を予め調べておくことで、それを避けて精度良く容易に形成でき、それにより汚染土壌を効果的に浄化することができる。また、従来の図８に例示する斜め井戸の場合に比べると浄化困難又は不可能なＶ字形領域の汚染土壌についても浄化可能である。
【００４１】
さらに、例えば、下に浄化対象汚染土壌領域のある建造物とそれに隣り合う建造物との間が狭いとか、建造物と隣地境界間の空間が狭い等により、地上における作業空間が狭く、該空間に従来の井戸管設置装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、前記立坑を形成できる空間があれば、該立坑を形成し、該立坑から集水用横井戸や復水用横井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
【００４２】
このように本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置は、汚染土壌領域が既存建造物の下にある場合でも、該汚染土壌を効果的に浄化することが可能である。可能であるならば、既存建造物内から前記立坑を形成してもよい。
また、集水用横井戸や復水用横井戸は、同じ立坑から複数本形成できるから、地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも、それだけ安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【００４３】
本発明の土壌浄化方法において、立坑内へ流入してくる地下水を汲み上げて浄化装置で浄化する集水浄化工程と、浄化装置からの浄化水を復水用横井戸を介して汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とは、土壌の汚染状態等に応じてそれぞれ間欠的に行っても、連続的に行ってもよく、また、該両工程は、交互に実施することも可能であり、要するに全体として地下水が循環するように実施すればよい。例えば、汚染土壌を速やかに浄化したり、地下水位の変動及び地盤沈下を抑制する等のうえで好ましい場合には、両工程を同時的に実施して、水を連続的に循環させるようにしてもよい。
【００４４】
地中には通常、地上に近い、地下水が飽和していない不飽和層と、その下の地下水が飽和した飽和層と、さらにその下の地下水を通し難い不透水層とがある。汚染物質含有地下水は該飽和層に溜まりやすいので、集水用横井戸は、例えば、飽和層の底部又は飽和層と不透水層との境界領域に形成する場合を挙げることができる。また、復水用横井戸は、例えば、不飽和層（例えばその底部）や不飽和層と飽和層の境界領域に形成する場合を挙げることができる。
【００４５】
集水用横井戸や復水用横井戸は、水平である必要はなく、集水用横井戸についてはその内部の水が自然に立坑内へ流入するような勾配をつけてもよく、復水用横井戸についても内部の水が該井戸の奥側まで行きわたり易いような勾配をつけてもよい。
【００４６】
汚染土壌の浄化をより速やかに行うために、汚染土壌浄化方法においては、浄化水を復水用横井戸を介して汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ導入するにあたり、該浄化水に浄化剤を添加してもよく、汚染土壌浄化装置においてはそのような浄化剤を添加する浄化剤添加部を復水導入装置に設けてもよい。
【００４７】
集水用横井戸の水流入孔は、地下水のうち主として汚染物質含有地下水を該井戸に流入させて効率よく汚染土壌浄化を行えるように、該集水用横井戸のうち汚染土壌領域に臨む部分に形成することが好ましい。
また、復水用横井戸の水流出孔についても、効率よく汚染土壌浄化を行う等のうえで、該復水用横井戸のうち汚染土壌領域に臨む部分に形成することが好ましい。
【００４８】
また、集水用横井戸や復水用横井戸に土砂等が流入してそれら井戸内外間や、それら井戸内での水の流れが悪化することを抑制するために、少なくとも一方の井戸、特に地下水が流入してくる集水用横井戸については、その奥端部を閉塞材等で閉塞しておいてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように本発明によると、次の利点を有する横井戸形成方法を提供することができる。
(1) 保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、地中の目標位置へ向け、作業性良好に横井戸を形成できる。
(2) 地上における作業空間が狭く、該空間に、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば、該立坑内から横井戸を形成することができる。
(3) 横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００５０】
また、本発明によると、かかる横井戸形成方法に利用できる短井戸管を提供することができる。
【００５１】
さらに本発明によると、かかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用して次の利点を有する汚染土壌の浄化方法及び装置を提供することができる。
(1) 地中の汚染土壌を地下水位の変動や地盤沈下を抑制しつつ、それだけ自然環境等への負荷を低減して浄化できる。
(2) 汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができ、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、該領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
(3) 汚染土壌浄化用井戸の設置のための地上における作業空間が狭く、該空間に従来の斜め井戸管や斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置する装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば汚染土壌浄化用井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
(4) 地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る横井戸（本例では水平井戸）による地下水循環型汚染土壌浄化装置を側面からみて概略的に示す図であり、図２は同装置の一部を平面から見て、残部を図１と同じ側面から見て示す図である。
【００５３】
図示例の汚染土壌浄化装置は地盤Ｌ上の（地上の）既存建造物ＢＬ下方に存在している地中汚染土壌領域ＣＡの汚染土壌を浄化しようとするものである。
図示例の装置は、地上から地中へ向け形成した立坑１を含んでいる。立坑１は既存建造物ＢＬ外の地上から形成されている。
立坑１内から汚染土壌領域ＣＡの下部へ向け、地盤Ｌの飽和層Ｌ２と不透水層Ｌ３の境界領域に集水用水平井戸２が形成されているとともに、領域ＣＡの上部へ向け、不飽和層Ｌ１の底部領域に復水用水平井戸３が形成されている。なお、図１中、Ｂは隣地との境界を示している。
【００５４】
水平井戸２、３のそれぞれは建造物ＢＬの地中基礎杭ＣＬを避けて真っ直ぐ形成されている。集水用水平井戸２は、汚染土壌領域ＣＡに臨む部分に分散形成されたスリット状の複数の水流入孔２１を有しており、復水用水平井戸３は領域ＣＡに臨む部分に分散形成されたスリット状の複数の水流出孔３１を有している。各井戸の立坑１から遠い方の端部は閉塞材ｃｍにて、土砂が進入してこないように閉じてある。集水用水平井戸２は閉塞端部から立坑１へ向かって僅かに下り傾斜して立坑１内へ開口しており、復水用井戸３は閉塞端部から立坑１へ向かって僅かに上り傾斜して立坑１内へ開口している。
【００５５】
地上には浄化装置５を設置してある。浄化装置５は、本例では、汚染物質含有地下水を加熱するとともに曝気処理する加熱曝気部５１と、ここから上昇してくる気体から揮発性有機化合物を吸着除去して残り気体を大気中へ放出する活性炭吸着部５２とからなっている。なお、浄化装置はこれに限定されるものではなく、汚染物質の種類等において適当な浄化装置を選択採用することができる。
【００５６】
さらに、立坑１の底部から浄化装置５の加熱曝気部５１へかけて集水導出装置４を設けてあるとともに、浄化装置５の加熱曝気部５１から復水用水平井戸３の入口へかけて復水導入装置６を設けてある。
【００５７】
集水導出装置４は、立坑１の底部に設置した水汲み上げ用のポンプＰ１、ポンプＰ１で汲み上げられてくる水を浄化装置５の加熱曝気部５１へ供給するポンプＰ２及びこれらを接続する配管４１からなっている。
【００５８】
復水導入装置６は、加熱曝気部５１らか水を復水用水平井戸３へ送るためのポンプＰ３、井戸３の入口に接続した逆止弁Ｖ１、これらを接続する配管６１、配管の途中に接続された浄化剤添加部６０を含んでいる。
【００５９】
立坑１、集水用水平井戸２、復水用水平井戸３の形成については、これらのうち先ず立坑１を形成する。立坑１はそれ自体既に知られている立坑掘削手法や装置を採用する等して形成できる。集水用水平井戸２、復水用水平井戸３については立坑１形成後に該立坑を利用して形成するが、その順序はいずれからでもよく、本例では、集水用水平井戸２を、その後に復水用水平井戸３を形成する。
【００６０】
図３はこれら井戸を形成する様子を示している。
図３に示す例では、集水用水平井戸２は立坑１内底部に設置した小型掘進機Ｍ１で形成し、復水用水平井戸３は井戸２の形成後、掘進機Ｍ１を除去したあと、立坑１内に構築する仮設台３０上に設置の小型掘進機Ｍ２を用いて形成する。
【００６１】
集水用水平井戸２は例えば次のようにして形成する。すなわち、掘削刃を有する掘削用シュー８１に接続した、排土用螺旋羽根８３を有する管形態の推進軸８２を掘進機Ｍ１で回転駆動しつつ地盤Ｌを掘り進んで行く。また、推進軸８２に外嵌した鞘管８を掘進機Ｍ１で掘削穴内に押し込んでいく。さらに鞘管８に外嵌した井戸管２を鞘管８の押し込みにともなって後方から押し込んでいく。この間、螺旋羽根８３で鞘管８内から排出されてくる土砂等は地上に配置したクレーン車７のクレーンで立坑１内に昇降させるバケット７１にて立坑外へ排出する。このようにして井戸管２を所定位置に到達させる。
【００６２】
次いで管形態の推進軸８２を利用して鞘管８の、後述するように残し置かれる先端管８００（図４参照）の周辺領域へグラウト材を注入し、その後、推進軸８２及び掘削用シュー８１を抜き出し、また、鞘管８を先端管８００を残して井戸管２から抜き出し、さらに残った井戸管２の奥に図示省略の袋を挿入し、これに接続したホースで該袋内にセメントミルク等の硬化材を注入し、その後ホースを抜き出し、かくして、先端部をグラウト材及び袋入り硬化材からなる閉塞材ｃｍ（図１参照）で塞がれた井戸管を得る。
【００６３】
さらにその後、該井戸管２内に水を注入し、井戸管２周囲の地下水と該注入した水とで、後ほど詳述する井戸管の水流入孔２１を塞いでいる水分解性栓部材Ｐ（図４〜図６参照）を分解させ、水流入孔２１に通水性を得て集水用水平井戸２を形成する。
なお、栓部材Ｐを分解させるための井戸管内への水注入は、必ずしも要しないが、栓部材Ｐの分解を速めたい場合には、このように水注入すればよい。
【００６４】
推進軸８２は、図４に示す螺旋羽根８３１ａ付きの１番目の短推進軸８２１ａ及びその後これに次々と継ぎ足されていく、図５や図６に示す螺旋羽根８３１付きの２番目以後の複数の短推進軸８２１から形成される。１番目短推進軸８２１ａの先端部は掘削用シュー８１に接続され、２番目以後の短推進軸８２１はそれらの先端雄ネジ８２１ｓｍを先行の短推進軸の後端雌ネジ８２１ｓｆに螺着し、且つ、図示省略の、後で取り外しできるピン等により相互に回り止めして先の短推進軸に接続される。
これら短推進軸８２１ａ、８２１は、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。使用後は、立坑１内から順次回収撤去可能である。これら短推進軸８２１ａ、８２１は立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６５】
鞘管８は、図４に示す、先端を斜めにカットした先端管８００に先端が離反可能に当接される１番目の短鞘管８０（８０ａ）及びその後これに次々と継ぎ足されていく、図５や図６に示す２番目以後の複数の短鞘管８０から形成される。図４に示すように、１番目の短鞘管８０ａの後端部にはリング部材８０Ｒが嵌着されている。リング部材８０Ｒはその一部が短鞘管８０ａより後方に突出しており、該突出部分に複数のピン係合孔Ｈを形成してある。２番目以後の各短鞘管８０は、先端部に前記ピン係合孔Ｈに対応させるピン孔ｈを有しているとともに後端部に前記と同じリング部材８０Ｒを嵌着してある。２番目以後の各短鞘管８０はその先端部を先の短鞘管後端部のリング部材８０Ｒに嵌め込み、図示省略の、後で抜き取り可能のピンをピン係合孔Ｈ及びピン孔ｈに嵌め込むことで先の短鞘管に順次接続することができる。
これら短鞘管８０ａ、８０も、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。使用後は、立坑１内から順次回収撤去可能である。これら短鞘管８０ａ、８０も立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６６】
井戸管２は、図４、図５、図６に示す短井戸管２０を複数継ぎ足して形成される。該継ぎ足し接続は、後の短井戸管２０の先端段差部２０ｓｍを先の短井戸管２０の後端段差部２０ｓｆに嵌合することで行える。
各短鞘管８０の掘削穴内への押し込みは掘進機Ｍ１で行うが、このとき、例えば短鞘管８０のリング部材８０Ｒに、全体がリング形状の、フランジ付き押し込み部材ＰＳ（図４等参照）を嵌め、該部材ＰＳを介して押し込むようにし、そうすることで、該部材ＰＳのフランジ部で短井戸管２０の後端を押し込むようにして、短井戸管２０も掘削穴内へ押し込める。
これら短井戸管２０も、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。これら短井戸管２０も立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６７】
汚染土壌領域ＣＡに臨む短井戸管２０には図４や図５に示すように周壁に水流入孔２１を形成してあるが、領域ＣＡに臨まない短井戸管２０には、図６に示すように、このような孔を形成していない。
【００６８】
水流入孔２１を形成した短井戸管２０については、その水流入孔２１に予め水分解性の栓部材Ｐを嵌着して、該孔を閉塞しておく。
水流入孔２１はスリット形状の孔であり、栓部材Ｐは、図７に拡大して示すように、スリット形状孔２１に嵌着できる形状及びサイズに形成してある。
【００６９】
栓部材Ｐは、水分解性を有し、樹脂成分の配合割合によって分解速度を制御できる合成樹脂〔本例では日本合成化学工業株式会社製の酢酸ビルニを重合して得られるポリ酢酸ビニルを鹸化させた水酸基を持つ水溶性のビニル樹脂（商品名：ゴーセノール）〕からなっている。ここでの栓部材Ｐは水中において、表面が厚さにして１日約１ｍｍ程度溶ける。
【００７０】
栓部材の形状やサイズ等は、水流入孔（通水孔）のサイズ、形状等に応じて選択、決定すればよい。それとは限定されないが、本例では、スリット形状の水流入孔２１として、肉厚３ｍｍの短井戸管２０の周壁に長さ９０ｍｍ、幅３ｍｍの孔を形成し、該孔に、図７に示すように、厚さｔが略３ｍｍ、高さｈ＝１５ｍｍの台形状の栓部材Ｐを、その高さｈ方向における中央部分が短井戸管２０の周壁部分に位置するように、楔の如く該孔に嵌着する。
【００７１】
井戸管２を残して推進軸８２や鞘管８を抜き出すときは、これらを立坑１内へ引き戻しつつ、順次、個々の短推進軸８２１、８２１ａに、また、個々の短鞘管８０、８０ａに分解し、さらに、クレーン車７で順次これらを立坑１内から回収撤去する。
【００７２】
復水用水平井戸３についても集水用水平井戸２と同様に掘削用シュー、短推進軸、短鞘管、短井戸管を用いて掘進機Ｍ２で形成する。
なお、掘進機Ｍ１、Ｍ２としては、それとは限定されないが、例えば、既に知られている、地中管設置用の掘進機を利用できる。１番目の短推進軸８２１ａ及びこれに順次継ぎ足されていく２番目以後の短推進軸８２１を該掘進機により回転駆動し、前進させる。
【００７３】
以上説明した、汚染土壌浄化装置によると次のように汚染土壌を浄化できる。
すなわち、集水用水平井戸２に、該井戸の、前記栓部材Ｐが水で溶解してしまった水流入孔２１を通して汚染土壌領域ＣＡからの汚染物質含有地下水を自然流入させ、集水用水平井戸２を伝わせて立坑１内へ流入させる。このように立坑１内へ流入してくる汚染物質含有地下水を集水導出装置４における立坑１内ポンプＰ１で汲み上げ、さらにポンプＰ２で浄化装置５へ導き、そこで浄化する。
【００７４】
浄化装置５における浄化後の浄化水は、立坑１内から汚染土壌領域ＣＡの上部へ向け形成した復水用平井戸３に復水導入装置６で導き、該井戸の、栓部材が水で溶解してしまった水流出孔３１から地中へ放出し、自然流下により再び汚染土壌領域ＣＡを通過させ、再び集水用水平井戸２内へ流入させ、浄化装置５へ導いて浄化する。また、汚染物質の種類等に応じて、必要に応じ或いはそうすることが好ましいときには、浄化剤添加部６０から適当な浄化剤を投入して土壌浄化を促進させる。なお、本例では、汚染物質含有地下水の集水及び浄化と、浄化水の復水とを同時的に実施して水を連続的に循環させる。
【００７５】
このように、地下水が循環する態様で汚染土壌が次第に浄化されていく。集水用水平井戸２へ流入し、汲み上げられる地下水は再び復水用水平井戸３を介してもとの地中領域へ戻されるので、地中における水位の変動が抑制されるとともに地盤沈下が抑制され、既存建造物ＢＬや周辺環境への負荷が低減される状態で汚染土壌が浄化されていく。
【００７６】
以上説明した汚染土壌浄化方法及び装置によると、集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３は、予めボーリング調査等により位置を調べておくことが可能な汚染土壌領域ＣＡに対し、立坑１内から真っ直ぐ形成できるので、井戸２、３を位置精度を高く、容易に形成でき、それだけ汚染土壌領域ＣＡの汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００７７】
集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３は、立坑１内から、立坑１内でも扱える短推進軸８２１ａ、８２１及び短鞘管８０ａ、８０を用いて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑１内でも扱える短井戸管２０を挿入し、且つ、それらを順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
【００７８】
採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔（水流入孔２１又は水流出孔）が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管２０が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材Ｐで閉塞されているので、水平井戸２、３を形成中に、該通水孔から地下水や土砂が井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に水平井戸２、３を形成できる。
かかる良好な作業性のもとに、集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３をそれぞれ位置精度高く、容易に形成でき、この点でも、汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００７９】
汚染土壌領域ＣＡが既存建造物ＢＬの下方にあるにも拘らず、立坑１の位置を建造物ＢＬ外とすることで、建造物内での作業や建造物内機器類への影響を無しにして、或いは問題にならない程度として、該立坑１内から建造物ＢＬ下の汚染土壌領域ＣＡに対して集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３を位置精度よく容易に形成でき、建造物下に基礎杭ＣＬがあっても、その位置を予め調べておくことで、それを避けて精度良く容易に形成でき、それにより汚染土壌を効果的に浄化することができる。また、従来の図８に例示する斜め井戸の場合に比べると浄化困難又は不可能なＶ字形領域の汚染土壌についても浄化可能である。
【００８０】
さらに、地上における作業空間が狭く、該空間に従来の井戸管設置装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑１を形成できる空間があれば、該立坑を形成し、該立坑から集水用水平井戸２や復水用水平井戸３を形成して汚染土壌を浄化できる。
【００８１】
このように汚染土壌領域ＣＡが既存建造物ＢＬの下にある場合でも、該汚染土壌を効果的に浄化することが可能である。なお、可能であるならば、建造物ＢＬ内から立坑１を形成してもよい。
【００８２】
また、集水用水平井戸２や復水用水平井戸３は、同じ立坑１から複数本形成できるから、地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも、それだけ安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【００８３】
なお、集水用水平井戸２及び（又は）復水用水平井戸３には、栓部材Ｐが分解してしまった井戸管の通水孔から土砂が侵入してくることを防止するため、通水性を有するが土砂の通りは阻止するフィルター部材を井戸（井戸管）の内周面に沿って配置してもよい。
【００８４】
以上説明した集水用水平井戸２や復水用水平井戸３の形成手法は、地下水を飲料水や工業用水等として採取する場合などにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、地下水を採取したり、地中に水を導入する分野において利用できる。
また、本発明は、重金属、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等で汚染された土壌の浄化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る横井戸（図示例では水平井戸）による地下水循環型汚染土壌浄化装置を側面からみて概略的に示す図である。
【図２】図１に示す装置の一部を平面から見て、残部を図１と同じ側面から見て示す図である。
【図３】集水用水平井戸及び復水用水平井戸を形成する様子を示す図である。
【図４】集水用水平井戸を形成するための地盤掘削用シュー、これに接続された１番目の短推進軸、該短推進軸に外嵌された１番目の短鞘管及び該短鞘管に外嵌された１番目の短井戸管の断面図である。
【図５】２番目以後の短推進軸、短鞘管及び短井戸管の例の断面図である。
【図６】２番目以後の短推進軸、短鞘管及び短井戸管の他の例の断面図である。
【図７】栓部材の１例の斜視図である。
【図８】汚染土壌浄化の従来例を示す図である。
【図９】汚染土壌浄化の他の従来例を示す図である。
【図１０】汚染土壌浄化のさらに他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 立坑
２ 集水用水平井戸（井戸管）
２１ 水流入孔（水流入用の通水孔）
２０ 短井戸管
２０ｓｍ 短井戸管の先端段差部
２０ｓｆ 短井戸管の後端段差部
ｈ ピン孔
３ 復水用水平井戸
３１ 水流出孔
ｃｍ 閉塞材
Ｐ 栓部材
４ 集水導出装置
Ｐ１、Ｐ２ ポンプ
４１ 配管
５ 浄化装置
５１ 加熱曝気部
５２ 活性炭素吸着部
６ 復水導入装置
Ｐ３ ポンプ
Ｖ１ 逆止弁
６０ 浄化剤添加部
６１ 配管
ＢＬ 既存建造物
ＣＬ 基礎杭
Ｂ 境界
ＣＡ 汚染土壌領域
Ｌ 地盤
Ｌ１ 不飽和層
Ｌ２ 飽和層
Ｌ３ 不透水層
７ クレーン車
７１ バケット
３０ 仮設台
Ｍ１、Ｍ２ 掘進機
８ 鞘管
８０、８０ａ 短鞘管
８０Ｒ リング部材
Ｈ ピン係合孔
８１ 掘削用シュー
８２ 推進軸
８３、８３１ａ、８３１ 螺旋羽根
８２１ａ、８２１ 短推進軸
８２１ｓｍ 短推進軸の先端雄ネジ
８２１ｓｆ 短推進軸の後端雌ネジ
８００ 先端管
ＰＳ 押し込み部材ＰＳ
９１、９４ 既存建造物
921 、921 ’、922 、922 ’斜め井戸
９３ Ｖ字形領域
９５、９７ 井戸管設置装置
９５１ ケーシングパイプ
９５２ 掘削シュー
９５３ 推進軸
９６ 井戸管
９７１ 推進軸
９８ 井戸管
９８１、９８２ 対井戸管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に横井戸を形成する方法及び該方法の実施に用いる短井戸管並びにかかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用した汚染土壌浄化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水を飲料水や工業用水として利用するために、地中へ立て井戸を掘削形成し、該井戸から地下水を採取することが従来から行われている。
また、各種工場建物、各種作業建物等の建造物の下の土壌が重金属や揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の人体にとって有害な物質で汚染されている場合、該土壌の浄化方法として、例えば、汚染土壌へ向け井戸を形成し、該井戸から汚染地下水を採取、除去したり、採取した汚染地下水を浄化すること等も従来から行われている。
【０００３】
従来の汚染土壌の浄化方法については、次のものを例示できる。
工場建物、作業建物等の既存建造物での作業を停止させたり、そこに設置した機器類等を移動させなくてもよいように、例えば図８に示す如く、建造物９１外の地上（地盤Ｌ上）より該建造物下の汚染土壌領域へ向け斜め井戸９２１（又は９２１’、９２２、９２２’等）を形成し、該井戸に汚染地下水等を流入させてこれを吸引排出する、という方法である。
【０００４】
また、図９（Ａ）に例示するように、建造物９４外の地上に設置した井戸管設置装置９５にて、先ず、可撓性ケーシングパイプ９５１内に挿通され、先端に掘削シュー９５２を有する可撓性推進軸９５３により建造物９４下方の地中領域へ向け斜めの穴を掘削し、引き続き汚染土壌領域へ向け水平穴を掘削し、次いで図９（Ｂ）に示すように、それらを地上へ引き抜くとともに該穴に井戸管９６を挿入設置し、該井戸管９６に設けた通水孔から該管内へ流入する汚染地下水等を吸引排出する、という方法もある。
【０００５】
また、図１０（Ａ）に例示するように、建造物９４外の地上に設置した井戸管設置装置９７により、建造物９４外の地上から、先端に掘削シューを有する可撓性推進軸９７１にて建造物下方の地中へ向け斜めの穴を、引き続き水平穴を、さらに地上へ向け斜めに上昇する穴を掘削し、その後、井戸管９８を該推進軸に連結し、該推進軸を引き戻すことで該井戸管を地中に設置する、という手法で、図１０（Ｂ）に例示するように、一対の有孔の地中井戸管９８１、９８２を形成し、一方の井戸管９８１内気圧を正圧に、他方の井戸管９８２内気圧を負圧に設定して井戸管９８１から９８２へ面状気流を発生させることで、汚染土壌内の揮発性物質を井戸９８２に流入させ、これを吸引排出する、という方法もある（特開２００２−２３９５２４号公報参照）。
【０００６】
図１０に示す方法においても、井戸管９８１や９８２へ流入することがある汚染地下水を井戸管９８１や９８２から汲み出して排出ことも可能であると考えられる。
【特許文献１】特開２００２−２３９５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、飲料水や工業用水として地下水を採取するにあたり、立て井戸を掘削形成することは、その地下水が、保護或いは保存することが望ましい地上自然環境、遺跡、文化的建造物等の下方に存在する場合、かかる地上自然環境等を破壊する立て井戸の掘削形成は好ましくない。
また、汚染土壌の浄化についてみると、図８に示す斜め直進井戸による土壌浄化では、ボーリング機械等の都合により該井戸の傾斜角度を緩やかにすることに限度があるから、図８に例示するように、建造物９１の直ぐ下のＶ字形領域９３の汚染土壌については浄化が困難である。
【０００８】
図９の浄化方法では、先端に掘削シュー９５２を有する可撓性推進軸９５３を正確に汚染土壌領域へ到達させることは、実際には極めて困難である。既存建造物の下方の汚染土壌を浄化しようとする場合において該建造物の基礎杭等の障害物が存在するときには、一層困難である。
【０００９】
先端掘削シューの近傍等に推進位置を知らせる信号発振器を付設して、これからの信号を地上で受信することで掘削シュー９５２の位置を検出することが試みられているが、推進軸９５３やケーシングバイプ９５１を撓ませつつ汚染土壌領域へ向け進行させなければならないので、たとえかかる位置信号発振器等を採用しても、なお井戸管９６を精度よく汚染土壌領域に設置することは困難である。
特開２００２−２３９５２４号公報に開示されている一対の井戸管９８１、９８２の汚染土壌領域への設置についても、同様に困難である。
【００１０】
さらに、以上説明した従来の汚染土壌浄化方法では、先ず斜めに地盤を掘削していく必要があることから、地上に設置されるそのための機械類は、水平方向に長くならざるを得ず、建造物外側のスペースが、隣の建造物、隣接地との境界等のために狭い場合には該機械類の設置が困難又は不可能となることがある。
【００１１】
本発明者の研究によると、飲料水、工業用水等として利用する地下水の採取にしても、、汚染土壌浄化のための汚染地下水の採取にしても、地下水の採取にあたっては、また、何らかの理由で、例えば汚染地下水の採取による地盤沈下の防止或いは抑制のために、地中へ水を導入するにあたっては、地上の、保護或いは保存することが望ましい自然環境等の存在領域や、既存建造物の存在領域から外れた地域で立坑を掘削形成し、該立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸（すなわち、水平方向の井戸や、立坑を横切る方向に延びる井戸等の横井戸）を形成するならば、地上には、立坑形成のための比較的狭い空間があれば足り、横井戸は、立坑内から地中の目標位置へ向け直線的に、それだけ精度よく形成できる。
【００１２】
しかしながら、かかる横井戸形成は、狭い立坑内から行わなければならないし、形成途中の横井戸へ地下水や土砂が流入し、さらにはそれが立坑内にも流入してくる等のために、横井戸形成における作業性が悪いという問題がある。
【００１３】
そこで本発明は、次の利点を有する横井戸形成方法を提供することを第１の課題とする。
(1) 保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、地中の目標位置へ向け、作業性良好に横井戸を形成できる。
(2) 地上における作業空間が狭く、該空間に、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば、該立坑内から横井戸を形成することができる。
(3) 横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００１４】
また、本発明は、かかる横井戸形成方法に利用できる短井戸管を提供することを第２の課題とする。
【００１５】
さらに本発明は、かかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用して次の利点を有する汚染土壌の浄化方法及び装置を提供することを第３の課題とする。
(1) 地中の汚染土壌を地下水位の変動や地盤沈下を抑制しつつ、それだけ自然環境等への負荷を低減して浄化できる。
(2) 汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができ、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、該領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
(3) 汚染土壌浄化用井戸の設置のための地上における作業空間が狭く、該空間に従来の斜め井戸管や斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置する装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば汚染土壌浄化用井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
(4) 地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は前記第１の課題を解決するため、次の横井戸形成方法を提供する。
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を準備する短井戸管準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる横井戸形成方法。
ここで「横井戸」とは、水平井戸や、完全に水平ではないが立坑を横切る横方向に延びる井戸を指している。
【００１７】
また本発明は、前記第２の課題を解決するため、周壁に通水孔が形成されているとともに該通水孔が水分解性の栓部材で閉塞された、上記本発明に係る横井戸形成方法に用いる短井戸管を提供する。
【００１８】
本発明に係る横井戸形成方法によると、横井戸は立坑内から地中の目標位置へ向け横方向に形成されるが、かかる立坑は、地上の、保護或いは保存することが望ましい自然環境等の存在領域や、既存建造物の存在領域から外れた地域で掘削形成することができる。従って、保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、横井戸を形成できる。
【００１９】
かかる立坑は、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置するために要求される広い地上作業空間に比べると、狭い地上作業空間があれば形成でき、該立坑内から横井戸を形成できる。このように、横井戸形成のための地上空間は立坑を形成できる程度の狭いものでも足り、従ってまた、この点でも、保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、横井戸を形成できる。
【００２０】
さらに、横井戸は、立坑内の任意の部位から地中の目標位置へ向け直線的に形成できるので、それだけ精度よく形成できる。
横井戸は、立坑内から形成するが、該立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑内でも扱える短井戸管を順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
【００２１】
さらに、採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管（本発明に係る前記短井戸管）が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材で閉塞されているので、横井戸形成中に、該通水孔から地下水や土砂が短井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に横井戸を形成できる。
【００２２】
前記栓部材は、少なくとも地下水により分解し、それにより通水孔に通水性を得ることができる。さらに言えば、１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、少なくとも地下水による栓部材の分解にて、通水孔の通水性を得る工程を経て、接続延長された短井戸管群からなる横井戸を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る横井戸形成方法によると、同じ立坑から複数本の横井戸を形成できるから、横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、それだけ安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００２４】
なお、立坑から地中目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成する手段としては、例えば、先端に掘削刃を有する掘削用シューを接続した、或いはさらに、排土用螺旋羽根を周設した、回転及び前進駆動される推進軸を採用することができる。その場合、該推進軸を、立坑内で扱える掘削用シューを接続した１番目短推進軸と、これに順次接続される２番目以後の短推進軸とで構成すればよい。接続延長された短推進軸群は、１番目の短井戸管を地中目標位置に到達させた後に、立坑内へ引き戻すとともに順次個々の短推進軸に分解して撤去することができる。
【００２５】
本発明に係る横井戸形成方法の具体例として、次のものを挙げることができる。
掘削刃を有する掘削用シューが先端に接続され、排土用螺旋羽根が周設された１番目短推進軸と、該掘削刃が露出するように該１番目短推進軸の先端部に外嵌される先端管と、該先端管に当接されるとともに該１番目短推進軸に外嵌される１番目短鞘管と、該先端管に当接されるとともに該１番目短鞘管に外嵌される１番目短井戸管と、該１番目短推進軸に継ぎ足し接続される、排土用螺旋羽根が周設された２番目以後の短推進軸と、該１番目短鞘管に継ぎ足し接続される２番目以後の短鞘管と、該１番目短井戸管に継ぎ足し接続される２番目以後の短井戸管とを準備し、且つ、１番目及び２番目以後の短井戸管のうち、地中領域との間で通水を行うべき短井戸管については、周壁に通水孔を形成し、該通水孔を水分解性栓部材で閉塞しておく準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記先端管を前記１番目短推進軸の先端部に外嵌し、前記１番目短鞘管を該先端管に当接させて該１番目短推進軸に外嵌し、前記１番目短井戸管を該先端管に当接させて該１番目短鞘管に外嵌した状態で、該１番目短推進軸を回転駆動しつつ前進させて前記地中の目標位置へ向け横方向掘削穴を形成しつつ掘進させていくとともに該先端管、１番目鞘管及び１番目井戸管を該横方向掘削穴へ挿入していく工程と、
該１番目短推進軸に前記２番目以後の短推進軸を、前記１番目短鞘管に前記２番目以後の短鞘管を、前記１番目短井戸管に２番目以後の短井戸管をそれぞれ順次継ぎ足し接続しながら、且つ、該継ぎ足されていく該短推進軸を回転駆動しつつ前進させて前記横方向掘削孔を順次延長形成し、該延長形成される横方向掘削穴へ前記２番目以後の短鞘管を順次挿入するとともに前記２番目以後の短井戸管を順次挿入し、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、前記１番目短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、接続された前記短推進軸及び短鞘管を前記立坑内へ引き戻すとともに順次個々の短推進軸及び短鞘管にそれぞれ分解して撤去する工程と、
前記１番目短井戸管の前記地中目標位置到達後、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含む
水平井戸形成方法である。
【００２６】
いずれにしても、１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで該栓部材の分解を行うようにしてもよい。
【００２７】
１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した状態において、該１番目短井戸管の先端開口から地中土砂等が井戸管内へ侵入して、井戸管内を塞ぐ等の不都合が生じる恐れがない場合は、該開口は閉じなくてもよいが、該開口からの土砂等の侵入が無視できない等のような場合は、必要に応じ、該１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、また、前記短井戸管群中へ前記栓部材を分解するための水を注入するときは、その水注入に先立って、該１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じてもよい。
【００２８】
該栓部材を分解する水として地下水のみ用いる場合であれ、地下水と接続延長された井戸管内に注入する水とを用いる場合であれ、前記短井戸管の通水孔を閉じる栓部材は、短井戸管が順次接続延長され、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後に、前記通水孔による通水開始を許すように、水による分解が進むものであることが好ましい。
換言すれば、栓部材は、横方向掘削穴を形成して該穴に短井戸管を順次挿入設置していく間は、短井戸管の通水孔から井戸管内へ地下水や土砂が侵入することを防止するために該通水孔を閉じ、所定本数の短井戸管が横方向掘削穴内に挿入設置され、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後に、前記通水孔による通水開始を許すように、水による分解が進むものであることが好ましい。
【００２９】
しかし、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後、数カ月も経た後に前記通水孔による通水開始を許す程度の遅さで分解が進むのでは、横井戸設置完了後、横井戸を使用開示できるまでに無駄な時間を費やすことになるので、それには限定されないが、例えば、遅くとも、１番目の短井戸管が地中の目標位置に到達した後数日或いは数十日以内に、例えば２日〜１４日以内に、より好ましくは２日〜１０日以内に前記通水孔による通水開始を許すように分解が進むものが好ましい。
【００３０】
栓部材の水分解性については、水溶性で消失する場合、水で細かく分解されて通水孔から脱落する場合等、通水孔が通水可能となればよい。材質的には例えば水分解性合成樹脂からなるものを挙げることができる。また、分解の進み具合は、栓部材の材質を考慮して、通水孔の形状及び又はサイズ等とともに栓部材の形状及び（又は）サイズ等を選択することで制御可能である。
【００３１】
本発明に係る横井戸形成方法及び短井戸管は、横井戸形成が要求される様々の分野や状況下において適用することができる。例えば、飲料水、工業用水等として利用する地下水の採取や汚染土壌浄化のための汚染地下水の採取等の地下水の採取にあたって、また、何らかの理由、例えば汚染地下水の採取による地盤沈下の防止或いは抑制のために地中へ水を導入するにあたって、横井戸を形成することに適用できる。
【００３２】
本発明は、前記第３の課題を解決するため、次の汚染土壌浄化方法及び汚染土壌浄化装置も提供する。
(1) 汚染土壌浄化方法
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔（水を流入させる通水孔）を有する集水用横井戸を形成する集水井戸形成工程と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け、復水を導入するための、水流出孔（水を流出させる通水孔）を有する復水用横井戸を形成する復水井戸形成工程と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて浄化装置へ導き浄化する集水浄化工程と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸を介して前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とを含み、
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、 該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【００３３】
(2) 汚染土壌浄化装置
地中へ向け形成した立坑と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔（水を流入させる通水孔）を有する集水用横井戸と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域へ復水を導入るすための、水流出孔（水を流出させる通水孔）を有する復水用横井戸と、
汚染物質含有地下水を浄化する浄化装置と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて前記浄化装置へ導くための集水導出装置と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸へ導入する復水導入装置と を備えており、
前記集水用横井戸及び前記復水用横井戸は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、 該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを経て形成された横井戸である
横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
かかる汚染土壌浄化方法、汚染土壌浄化装置のいずれにおいても、「横井戸」とは、水平井戸や、水平ではないが立坑を横切る横方向に延びる井戸を指している。
【００３４】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置によると、地中へ向け形成した立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域へ向け形成した集水用横井戸に、該井戸の水流入孔を通して汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させ、該集水用横井戸を伝わせて立坑内へ流入させる。このように立坑内へ流入してくる汚染物質含有地下水を汲み上げて浄化装置へ導き、そこで浄化する。
【００３５】
浄化装置における浄化後の浄化水は、立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け形成した復水用横井戸に導き、その水流出孔から地中へ放出し、自然流下により再び汚染土壌領域を通過させ、集水用横井戸内へ流入させ、浄化装置へ導いて浄化する。
【００３６】
このように、地下水が循環する態様で汚染土壌が次第に浄化されていく。集水用横井戸へ流入し、汲み上げられる地下水は再び復水用横井戸を介してもとの地中領域へ戻されるので、地中における水位の変動が抑制されるとともに地盤沈下が抑制され、既存建造物や周辺環境への負荷が低減される状態で汚染土壌が浄化されていく。
【００３７】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置によると、集水用横井戸及び復水用横井戸は、本発明に係る横井戸形成方法を実施して形成するので、予めボーリング調査等により位置を調べておくことが可能な汚染土壌領域に対し、立坑内から直線的に形成できるように立坑位置を定めて該立坑を形成し、その立坑から該汚染土壌領域に対し、直線的に形成できるので、各井戸を位置精度高く、容易に形成でき、それだけ汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００３８】
集水用横井戸及び復水用横井戸は、本発明に係る横井戸形成方法を実施して立坑内から形成するが、該立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑内でも扱える短井戸管を順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材で閉塞されているので、横井戸形成中に、該通水孔から地下水や土砂が短井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に横井戸を形成できる。
かかる良好な作業性のもとに、集水用横井戸及び復水用横井戸をそれぞれ位置精度高く、容易に形成でき、この点でも、汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００３９】
なお、かかる汚染土壌浄化方法、汚染土壌浄化装置のいずれにおいても、
前記集水用横井戸や覆水用横井戸の形成においては、前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させてもよい。
１番目の短井戸管が地中目標位置に到達した状態において、１番目短井戸管の先端開口から地中土砂等が井戸管内へ侵入して、井戸管内を塞ぐ等の不都合が生じる恐れがない場合は、該開口は閉じなくてもよいが、該開口からの土砂等の侵入が無視できない等のような場合は、必要に応じ、該１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、また、前記短井戸管群中へ前記栓部材を分解するための水を注入するときは、その水注入に先立って、該１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じてもよい。
【００４０】
本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置による土壌浄化は既存建造物下の汚染土壌の浄化に限定されるものではないが、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、立坑位置を該建造物外とすることで、建造物内での作業や建造物内機器類への影響を無しにして、或いは問題にならない程度として、該立坑内から建造物下の汚染土壌領域に対して集水用横井戸及び復水用横井戸を位置精度よく容易に形成でき、たとえ該既存建造物下に基礎杭等の障害物があるような場合でもその障害物の位置を予め調べておくことで、それを避けて精度良く容易に形成でき、それにより汚染土壌を効果的に浄化することができる。また、従来の図８に例示する斜め井戸の場合に比べると浄化困難又は不可能なＶ字形領域の汚染土壌についても浄化可能である。
【００４１】
さらに、例えば、下に浄化対象汚染土壌領域のある建造物とそれに隣り合う建造物との間が狭いとか、建造物と隣地境界間の空間が狭い等により、地上における作業空間が狭く、該空間に従来の井戸管設置装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、前記立坑を形成できる空間があれば、該立坑を形成し、該立坑から集水用横井戸や復水用横井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
【００４２】
このように本発明に係る横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法及び装置は、汚染土壌領域が既存建造物の下にある場合でも、該汚染土壌を効果的に浄化することが可能である。可能であるならば、既存建造物内から前記立坑を形成してもよい。
また、集水用横井戸や復水用横井戸は、同じ立坑から複数本形成できるから、地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも、それだけ安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【００４３】
本発明の土壌浄化方法において、立坑内へ流入してくる地下水を汲み上げて浄化装置で浄化する集水浄化工程と、浄化装置からの浄化水を復水用横井戸を介して汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とは、土壌の汚染状態等に応じてそれぞれ間欠的に行っても、連続的に行ってもよく、また、該両工程は、交互に実施することも可能であり、要するに全体として地下水が循環するように実施すればよい。例えば、汚染土壌を速やかに浄化したり、地下水位の変動及び地盤沈下を抑制する等のうえで好ましい場合には、両工程を同時的に実施して、水を連続的に循環させるようにしてもよい。
【００４４】
地中には通常、地上に近い、地下水が飽和していない不飽和層と、その下の地下水が飽和した飽和層と、さらにその下の地下水を通し難い不透水層とがある。汚染物質含有地下水は該飽和層に溜まりやすいので、集水用横井戸は、例えば、飽和層の底部又は飽和層と不透水層との境界領域に形成する場合を挙げることができる。また、復水用横井戸は、例えば、不飽和層（例えばその底部）や不飽和層と飽和層の境界領域に形成する場合を挙げることができる。
【００４５】
集水用横井戸や復水用横井戸は、水平である必要はなく、集水用横井戸についてはその内部の水が自然に立坑内へ流入するような勾配をつけてもよく、復水用横井戸についても内部の水が該井戸の奥側まで行きわたり易いような勾配をつけてもよい。
【００４６】
汚染土壌の浄化をより速やかに行うために、汚染土壌浄化方法においては、浄化水を復水用横井戸を介して汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ導入するにあたり、該浄化水に浄化剤を添加してもよく、汚染土壌浄化装置においてはそのような浄化剤を添加する浄化剤添加部を復水導入装置に設けてもよい。
【００４７】
集水用横井戸の水流入孔は、地下水のうち主として汚染物質含有地下水を該井戸に流入させて効率よく汚染土壌浄化を行えるように、該集水用横井戸のうち汚染土壌領域に臨む部分に形成することが好ましい。
また、復水用横井戸の水流出孔についても、効率よく汚染土壌浄化を行う等のうえで、該復水用横井戸のうち汚染土壌領域に臨む部分に形成することが好ましい。
【００４８】
また、集水用横井戸や復水用横井戸に土砂等が流入してそれら井戸内外間や、それら井戸内での水の流れが悪化することを抑制するために、少なくとも一方の井戸、特に地下水が流入してくる集水用横井戸については、その奥端部を閉塞材等で閉塞しておいてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
以上説明したように本発明によると、次の利点を有する横井戸形成方法を提供することができる。
(1) 保護或いは保存すべき自然環境等を損なったり、既存建造物に妨げられたりすることなく、地中の目標位置へ向け、作業性良好に横井戸を形成できる。
(2) 地上における作業空間が狭く、該空間に、従来の斜め井戸管や、斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置するための装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば、該立坑内から横井戸を形成することができる。
(3) 横井戸を形成すべき地中の目標位置が地中に分散して存在している場合でも、安価に、それら目標位置へ向けて横井戸を形成できる。
【００５０】
また、本発明によると、かかる横井戸形成方法に利用できる短井戸管を提供することができる。
【００５１】
さらに本発明によると、かかる横井戸形成方法及び短井戸管を利用して次の利点を有する汚染土壌の浄化方法及び装置を提供することができる。
(1) 地中の汚染土壌を地下水位の変動や地盤沈下を抑制しつつ、それだけ自然環境等への負荷を低減して浄化できる。
(2) 汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができ、汚染土壌領域が既存建造物の下方にある場合でも、該領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
(3) 汚染土壌浄化用井戸の設置のための地上における作業空間が狭く、該空間に従来の斜め井戸管や斜め井戸管とそれから延在する水平井戸管を設置する装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑を形成できる地上空間があれば汚染土壌浄化用井戸を形成して汚染土壌を浄化できる。
(4) 地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る横井戸（本例では水平井戸）による地下水循環型汚染土壌浄化装置を側面からみて概略的に示す図であり、図２は同装置の一部を平面から見て、残部を図１と同じ側面から見て示す図である。
【００５３】
図示例の汚染土壌浄化装置は地盤Ｌ上の（地上の）既存建造物ＢＬ下方に存在している地中汚染土壌領域ＣＡの汚染土壌を浄化しようとするものである。
図示例の装置は、地上から地中へ向け形成した立坑１を含んでいる。立坑１は既存建造物ＢＬ外の地上から形成されている。
立坑１内から汚染土壌領域ＣＡの下部へ向け、地盤Ｌの飽和層Ｌ２と不透水層Ｌ３の境界領域に集水用水平井戸２が形成されているとともに、領域ＣＡの上部へ向け、不飽和層Ｌ１の底部領域に復水用水平井戸３が形成されている。なお、図１中、Ｂは隣地との境界を示している。
【００５４】
水平井戸２、３のそれぞれは建造物ＢＬの地中基礎杭ＣＬを避けて真っ直ぐ形成されている。集水用水平井戸２は、汚染土壌領域ＣＡに臨む部分に分散形成されたスリット状の複数の水流入孔２１を有しており、復水用水平井戸３は領域ＣＡに臨む部分に分散形成されたスリット状の複数の水流出孔３１を有している。各井戸の立坑１から遠い方の端部は閉塞材ｃｍにて、土砂が進入してこないように閉じてある。集水用水平井戸２は閉塞端部から立坑１へ向かって僅かに下り傾斜して立坑１内へ開口しており、復水用井戸３は閉塞端部から立坑１へ向かって僅かに上り傾斜して立坑１内へ開口している。
【００５５】
地上には浄化装置５を設置してある。浄化装置５は、本例では、汚染物質含有地下水を加熱するとともに曝気処理する加熱曝気部５１と、ここから上昇してくる気体から揮発性有機化合物を吸着除去して残り気体を大気中へ放出する活性炭吸着部５２とからなっている。なお、浄化装置はこれに限定されるものではなく、汚染物質の種類等において適当な浄化装置を選択採用することができる。
【００５６】
さらに、立坑１の底部から浄化装置５の加熱曝気部５１へかけて集水導出装置４を設けてあるとともに、浄化装置５の加熱曝気部５１から復水用水平井戸３の入口へかけて復水導入装置６を設けてある。
【００５７】
集水導出装置４は、立坑１の底部に設置した水汲み上げ用のポンプＰ１、ポンプＰ１で汲み上げられてくる水を浄化装置５の加熱曝気部５１へ供給するポンプＰ２及びこれらを接続する配管４１からなっている。
【００５８】
復水導入装置６は、加熱曝気部５１らか水を復水用水平井戸３へ送るためのポンプＰ３、井戸３の入口に接続した逆止弁Ｖ１、これらを接続する配管６１、配管の途中に接続された浄化剤添加部６０を含んでいる。
【００５９】
立坑１、集水用水平井戸２、復水用水平井戸３の形成については、これらのうち先ず立坑１を形成する。立坑１はそれ自体既に知られている立坑掘削手法や装置を採用する等して形成できる。集水用水平井戸２、復水用水平井戸３については立坑１形成後に該立坑を利用して形成するが、その順序はいずれからでもよく、本例では、集水用水平井戸２を、その後に復水用水平井戸３を形成する。
【００６０】
図３はこれら井戸を形成する様子を示している。
図３に示す例では、集水用水平井戸２は立坑１内底部に設置した小型掘進機Ｍ１で形成し、復水用水平井戸３は井戸２の形成後、掘進機Ｍ１を除去したあと、立坑１内に構築する仮設台３０上に設置の小型掘進機Ｍ２を用いて形成する。
【００６１】
集水用水平井戸２は例えば次のようにして形成する。すなわち、掘削刃を有する掘削用シュー８１に接続した、排土用螺旋羽根８３を有する管形態の推進軸８２を掘進機Ｍ１で回転駆動しつつ地盤Ｌを掘り進んで行く。また、推進軸８２に外嵌した鞘管８を掘進機Ｍ１で掘削穴内に押し込んでいく。さらに鞘管８に外嵌した井戸管２を鞘管８の押し込みにともなって後方から押し込んでいく。この間、螺旋羽根８３で鞘管８内から排出されてくる土砂等は地上に配置したクレーン車７のクレーンで立坑１内に昇降させるバケット７１にて立坑外へ排出する。このようにして井戸管２を所定位置に到達させる。
【００６２】
次いで管形態の推進軸８２を利用して鞘管８の、後述するように残し置かれる先端管８００（図４参照）の周辺領域へグラウト材を注入し、その後、推進軸８２及び掘削用シュー８１を抜き出し、また、鞘管８を先端管８００を残して井戸管２から抜き出し、さらに残った井戸管２の奥に図示省略の袋を挿入し、これに接続したホースで該袋内にセメントミルク等の硬化材を注入し、その後ホースを抜き出し、かくして、先端部をグラウト材及び袋入り硬化材からなる閉塞材ｃｍ（図１参照）で塞がれた井戸管を得る。
【００６３】
さらにその後、該井戸管２内に水を注入し、井戸管２周囲の地下水と該注入した水とで、後ほど詳述する井戸管の水流入孔２１を塞いでいる水分解性栓部材Ｐ（図４〜図６参照）を分解させ、水流入孔２１に通水性を得て集水用水平井戸２を形成する。
なお、栓部材Ｐを分解させるための井戸管内への水注入は、必ずしも要しないが、栓部材Ｐの分解を速めたい場合には、このように水注入すればよい。
【００６４】
推進軸８２は、図４に示す螺旋羽根８３１ａ付きの１番目の短推進軸８２１ａ及びその後これに次々と継ぎ足されていく、図５や図６に示す螺旋羽根８３１付きの２番目以後の複数の短推進軸８２１から形成される。１番目短推進軸８２１ａの先端部は掘削用シュー８１に接続され、２番目以後の短推進軸８２１はそれらの先端雄ネジ８２１ｓｍを先行の短推進軸の後端雌ネジ８２１ｓｆに螺着し、且つ、図示省略の、後で取り外しできるピン等により相互に回り止めして先の短推進軸に接続される。
これら短推進軸８２１ａ、８２１は、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。使用後は、立坑１内から順次回収撤去可能である。これら短推進軸８２１ａ、８２１は立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６５】
鞘管８は、図４に示す、先端を斜めにカットした先端管８００に先端が離反可能に当接される１番目の短鞘管８０（８０ａ）及びその後これに次々と継ぎ足されていく、図５や図６に示す２番目以後の複数の短鞘管８０から形成される。図４に示すように、１番目の短鞘管８０ａの後端部にはリング部材８０Ｒが嵌着されている。リング部材８０Ｒはその一部が短鞘管８０ａより後方に突出しており、該突出部分に複数のピン係合孔Ｈを形成してある。２番目以後の各短鞘管８０は、先端部に前記ピン係合孔Ｈに対応させるピン孔ｈを有しているとともに後端部に前記と同じリング部材８０Ｒを嵌着してある。２番目以後の各短鞘管８０はその先端部を先の短鞘管後端部のリング部材８０Ｒに嵌め込み、図示省略の、後で抜き取り可能のピンをピン係合孔Ｈ及びピン孔ｈに嵌め込むことで先の短鞘管に順次接続することができる。
これら短鞘管８０ａ、８０も、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。使用後は、立坑１内から順次回収撤去可能である。これら短鞘管８０ａ、８０も立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６６】
井戸管２は、図４、図５、図６に示す短井戸管２０を複数継ぎ足して形成される。該継ぎ足し接続は、後の短井戸管２０の先端段差部２０ｓｍを先の短井戸管２０の後端段差部２０ｓｆに嵌合することで行える。
各短鞘管８０の掘削穴内への押し込みは掘進機Ｍ１で行うが、このとき、例えば短鞘管８０のリング部材８０Ｒに、全体がリング形状の、フランジ付き押し込み部材ＰＳ（図４等参照）を嵌め、該部材ＰＳを介して押し込むようにし、そうすることで、該部材ＰＳのフランジ部で短井戸管２０の後端を押し込むようにして、短井戸管２０も掘削穴内へ押し込める。
これら短井戸管２０も、予め地上において準備され、クレーン車７のクレーンで立坑１内に順次搬入される。これら短井戸管２０も立坑１内で扱えるサイズに形成してある。
【００６７】
汚染土壌領域ＣＡに臨む短井戸管２０には図４や図５に示すように周壁に水流入孔２１を形成してあるが、領域ＣＡに臨まない短井戸管２０には、図６に示すように、このような孔を形成していない。
【００６８】
水流入孔２１を形成した短井戸管２０については、その水流入孔２１に予め水分解性の栓部材Ｐを嵌着して、該孔を閉塞しておく。
水流入孔２１はスリット形状の孔であり、栓部材Ｐは、図７に拡大して示すように、スリット形状孔２１に嵌着できる形状及びサイズに形成してある。
【００６９】
栓部材Ｐは、水分解性を有し、樹脂成分の配合割合によって分解速度を制御できる合成樹脂〔本例では日本合成化学工業株式会社製の酢酸ビルニを重合して得られるポリ酢酸ビニルを鹸化させた水酸基を持つ水溶性のビニル樹脂（商品名：ゴーセノール）〕からなっている。ここでの栓部材Ｐは水中において、表面が厚さにして１日約１ｍｍ程度溶ける。
【００７０】
栓部材の形状やサイズ等は、水流入孔（通水孔）のサイズ、形状等に応じて選択、決定すればよい。それとは限定されないが、本例では、スリット形状の水流入孔２１として、肉厚３ｍｍの短井戸管２０の周壁に長さ９０ｍｍ、幅３ｍｍの孔を形成し、該孔に、図７に示すように、厚さｔが略３ｍｍ、高さｈ＝１５ｍｍの台形状の栓部材Ｐを、その高さｈ方向における中央部分が短井戸管２０の周壁部分に位置するように、楔の如く該孔に嵌着する。
【００７１】
井戸管２を残して推進軸８２や鞘管８を抜き出すときは、これらを立坑１内へ引き戻しつつ、順次、個々の短推進軸８２１、８２１ａに、また、個々の短鞘管８０、８０ａに分解し、さらに、クレーン車７で順次これらを立坑１内から回収撤去する。
【００７２】
復水用水平井戸３についても集水用水平井戸２と同様に掘削用シュー、短推進軸、短鞘管、短井戸管を用いて掘進機Ｍ２で形成する。
なお、掘進機Ｍ１、Ｍ２としては、それとは限定されないが、例えば、既に知られている、地中管設置用の掘進機を利用できる。１番目の短推進軸８２１ａ及びこれに順次継ぎ足されていく２番目以後の短推進軸８２１を該掘進機により回転駆動し、前進させる。
【００７３】
以上説明した、汚染土壌浄化装置によると次のように汚染土壌を浄化できる。
すなわち、集水用水平井戸２に、該井戸の、前記栓部材Ｐが水で溶解してしまった水流入孔２１を通して汚染土壌領域ＣＡからの汚染物質含有地下水を自然流入させ、集水用水平井戸２を伝わせて立坑１内へ流入させる。このように立坑１内へ流入してくる汚染物質含有地下水を集水導出装置４における立坑１内ポンプＰ１で汲み上げ、さらにポンプＰ２で浄化装置５へ導き、そこで浄化する。
【００７４】
浄化装置５における浄化後の浄化水は、立坑１内から汚染土壌領域ＣＡの上部へ向け形成した復水用平井戸３に復水導入装置６で導き、該井戸の、栓部材が水で溶解してしまった水流出孔３１から地中へ放出し、自然流下により再び汚染土壌領域ＣＡを通過させ、再び集水用水平井戸２内へ流入させ、浄化装置５へ導いて浄化する。また、汚染物質の種類等に応じて、必要に応じ或いはそうすることが好ましいときには、浄化剤添加部６０から適当な浄化剤を投入して土壌浄化を促進させる。なお、本例では、汚染物質含有地下水の集水及び浄化と、浄化水の復水とを同時的に実施して水を連続的に循環させる。
【００７５】
このように、地下水が循環する態様で汚染土壌が次第に浄化されていく。集水用水平井戸２へ流入し、汲み上げられる地下水は再び復水用水平井戸３を介してもとの地中領域へ戻されるので、地中における水位の変動が抑制されるとともに地盤沈下が抑制され、既存建造物ＢＬや周辺環境への負荷が低減される状態で汚染土壌が浄化されていく。
【００７６】
以上説明した汚染土壌浄化方法及び装置によると、集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３は、予めボーリング調査等により位置を調べておくことが可能な汚染土壌領域ＣＡに対し、立坑１内から真っ直ぐ形成できるので、井戸２、３を位置精度を高く、容易に形成でき、それだけ汚染土壌領域ＣＡの汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００７７】
集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３は、立坑１内から、立坑１内でも扱える短推進軸８２１ａ、８２１及び短鞘管８０ａ、８０を用いて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に、立坑１内でも扱える短井戸管２０を挿入し、且つ、それらを順次接続延長して形成していくので、作業性良好に形成できる。
【００７８】
採用する短井戸管には、地中領域との間で通水を行う通水孔（水流入孔２１又は水流出孔）が周壁に形成された１又は２本以上の短井戸管２０が含まれるが、該通水孔は水分解性栓部材Ｐで閉塞されているので、水平井戸２、３を形成中に、該通水孔から地下水や土砂が井戸管内へ、さらには立坑内へ流入してくることを抑制でき、特に、この点で、きわめて作業性良好に水平井戸２、３を形成できる。
かかる良好な作業性のもとに、集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３をそれぞれ位置精度高く、容易に形成でき、この点でも、汚染土壌領域の汚染土壌を容易に精度よく効果的に浄化することができる。
【００７９】
汚染土壌領域ＣＡが既存建造物ＢＬの下方にあるにも拘らず、立坑１の位置を建造物ＢＬ外とすることで、建造物内での作業や建造物内機器類への影響を無しにして、或いは問題にならない程度として、該立坑１内から建造物ＢＬ下の汚染土壌領域ＣＡに対して集水用水平井戸２及び復水用水平井戸３を位置精度よく容易に形成でき、建造物下に基礎杭ＣＬがあっても、その位置を予め調べておくことで、それを避けて精度良く容易に形成でき、それにより汚染土壌を効果的に浄化することができる。また、従来の図８に例示する斜め井戸の場合に比べると浄化困難又は不可能なＶ字形領域の汚染土壌についても浄化可能である。
【００８０】
さらに、地上における作業空間が狭く、該空間に従来の井戸管設置装置を配置することが困難又は不可能な場合でも、立坑１を形成できる空間があれば、該立坑を形成し、該立坑から集水用水平井戸２や復水用水平井戸３を形成して汚染土壌を浄化できる。
【００８１】
このように汚染土壌領域ＣＡが既存建造物ＢＬの下にある場合でも、該汚染土壌を効果的に浄化することが可能である。なお、可能であるならば、建造物ＢＬ内から立坑１を形成してもよい。
【００８２】
また、集水用水平井戸２や復水用水平井戸３は、同じ立坑１から複数本形成できるから、地中の汚染土壌領域が分散して存在する場合でも、それだけ安価にそれら領域の汚染土壌を浄化できる。
【００８３】
なお、集水用水平井戸２及び（又は）復水用水平井戸３には、栓部材Ｐが分解してしまった井戸管の通水孔から土砂が侵入してくることを防止するため、通水性を有するが土砂の通りは阻止するフィルター部材を井戸（井戸管）の内周面に沿って配置してもよい。
【００８４】
以上説明した集水用水平井戸２や復水用水平井戸３の形成手法は、地下水を飲料水や工業用水等として採取する場合などにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、地下水を採取したり、地中に水を導入する分野において利用できる。
また、本発明は、重金属、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等で汚染された土壌の浄化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る横井戸（図示例では水平井戸）による地下水循環型汚染土壌浄化装置を側面からみて概略的に示す図である。
【図２】図１に示す装置の一部を平面から見て、残部を図１と同じ側面から見て示す図である。
【図３】集水用水平井戸及び復水用水平井戸を形成する様子を示す図である。
【図４】集水用水平井戸を形成するための地盤掘削用シュー、これに接続された１番目の短推進軸、該短推進軸に外嵌された１番目の短鞘管及び該短鞘管に外嵌された１番目の短井戸管の断面図である。
【図５】２番目以後の短推進軸、短鞘管及び短井戸管の例の断面図である。
【図６】２番目以後の短推進軸、短鞘管及び短井戸管の他の例の断面図である。
【図７】栓部材の１例の斜視図である。
【図８】汚染土壌浄化の従来例を示す図である。
【図９】汚染土壌浄化の他の従来例を示す図である。
【図１０】汚染土壌浄化のさらに他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 立坑
２ 集水用水平井戸（井戸管）
２１ 水流入孔（水流入用の通水孔）
２０ 短井戸管
２０ｓｍ 短井戸管の先端段差部
２０ｓｆ 短井戸管の後端段差部
ｈ ピン孔
３ 復水用水平井戸
３１ 水流出孔
ｃｍ 閉塞材
Ｐ 栓部材
４ 集水導出装置
Ｐ１、Ｐ２ ポンプ
４１ 配管
５ 浄化装置
５１ 加熱曝気部
５２ 活性炭素吸着部
６ 復水導入装置
Ｐ３ ポンプ
Ｖ１ 逆止弁
６０ 浄化剤添加部
６１ 配管
ＢＬ 既存建造物
ＣＬ 基礎杭
Ｂ 境界
ＣＡ 汚染土壌領域
Ｌ 地盤
Ｌ１ 不飽和層
Ｌ２ 飽和層
Ｌ３ 不透水層
７ クレーン車
７１ バケット
３０ 仮設台
Ｍ１、Ｍ２ 掘進機
８ 鞘管
８０、８０ａ 短鞘管
８０Ｒ リング部材
Ｈ ピン係合孔
８１ 掘削用シュー
８２ 推進軸
８３、８３１ａ、８３１ 螺旋羽根
８２１ａ、８２１ 短推進軸
８２１ｓｍ 短推進軸の先端雄ネジ
８２１ｓｆ 短推進軸の後端雌ネジ
８００ 先端管
ＰＳ 押し込み部材ＰＳ
９１、９４ 既存建造物
921 、921 ’、922 、922 ’斜め井戸
９３ Ｖ字形領域
９５、９７ 井戸管設置装置
９５１ ケーシングパイプ
９５２ 掘削シュー
９５３ 推進軸
９６ 井戸管
９７１ 推進軸
９８ 井戸管
９８１、９８２ 対井戸管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を準備する短井戸管準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
ことを特徴とする横井戸形成方法。
【請求項２】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項１記載の横井戸形成方法。
【請求項３】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じる請求項１又は２記載の横井戸形成方法。
【請求項４】
周壁に通水孔が形成されているとともに該通水孔が水分解性の栓部材で閉塞された、請求項１から３のいずれかに記載の横井戸形成方法に用いる短井戸管。
【請求項５】
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔を有する集水用横井戸を形成する集水井戸形成工程と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け、復水を導入するための、水流出孔を有する復水用横井戸を形成する復水井戸形成工程と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて浄化装置へ導き浄化する集水浄化工程と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸を介して前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とを含み、
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、
該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
ことを特徴とする横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【請求項６】
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程のいずれにおいても、前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項５記載の横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【請求項７】
地中へ向け形成した立坑と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔を有する集水用横井戸と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域へ復水を導入るすための、水流出孔を有する復水用横井戸と、 汚染物質含有地下水を浄化する浄化装置と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて前記浄化装置へ導くための集水導出装置と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸へ導入する復水導入装置と を備えており、
前記集水用横井戸及び前記復水用横井戸は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、
該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを経て形成された横井戸である
ことを特徴とする横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
【請求項８】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項７記載の横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
【請求項１】
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を準備する短井戸管準備工程と、
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の目標位置へ向け横井戸を形成する横井戸形成工程とを含み、
前記横井戸形成工程は、
前記立坑内から地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の前記地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を前記地中の目標位置に到達させる工程と、
前記１番目の短井戸管の前記地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
ことを特徴とする横井戸形成方法。
【請求項２】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項１記載の横井戸形成方法。
【請求項３】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記１番目の短井戸管の先端開口を閉塞材で閉じる請求項１又は２記載の横井戸形成方法。
【請求項４】
周壁に通水孔が形成されているとともに該通水孔が水分解性の栓部材で閉塞された、請求項１から３のいずれかに記載の横井戸形成方法に用いる短井戸管。
【請求項５】
地中へ向け立坑を形成する立坑形成工程と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔を有する集水用横井戸を形成する集水井戸形成工程と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け、復水を導入するための、水流出孔を有する復水用横井戸を形成する復水井戸形成工程と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて浄化装置へ導き浄化する集水浄化工程と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸を介して前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域へ向け導入する復水工程とを含み、
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、
該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを含んでいる
ことを特徴とする横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【請求項６】
前記集水井戸形成工程及び前記覆水井戸形成工程のいずれにおいても、前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項５記載の横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化方法。
【請求項７】
地中へ向け形成した立坑と、
前記立坑内から地中の汚染土壌領域の下部又はその下方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域からの汚染物質含有地下水を流入させて前記立坑へ導くための、水流入孔を有する集水用横井戸と、
前記立坑内から前記汚染土壌領域の上部又はその上方地中領域における目標位置へ向け形成され、該汚染土壌領域へ復水を導入るすための、水流出孔を有する復水用横井戸と、 汚染物質含有地下水を浄化する浄化装置と、
前記集水用横井戸から前記立坑へ流入する汚染物質含有地下水を該立坑から汲み上げて前記浄化装置へ導くための集水導出装置と、
前記浄化装置からの浄化水を前記復水用横井戸へ導入する復水導入装置と を備えており、
前記集水用横井戸及び前記復水用横井戸は、それぞれ、
横井戸を構成するための順次接続延長される短井戸管群であって、地中領域との間で通水を行う通水孔が周壁に形成されるとともに該通水孔が水分解性栓部材で閉塞された１又は２本以上の短井戸管を含む短井戸管群を予め準備しておく短井戸管準備工程と、
前記立坑内から前記地中の目標位置へ向けて横方向掘削穴を形成していくとともに該横方向掘削穴に前記短井戸管を順次接続延長しながら、且つ、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管が通水対象の地中領域に臨む位置に配置されるように挿入していくことで、１番目の短井戸管を該地中の目標位置に到達させる工程と、
該１番目の短井戸管の地中目標位置到達後に、前記栓部材で閉塞された通水孔を有する短井戸管における該栓部材の、少なくとも地下水による分解にて、該通水孔の通水性を得る工程とを経て形成された横井戸である
ことを特徴とする横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
【請求項８】
前記１番目の短井戸管が前記地中の目標位置に到達した後、前記接続延長された短井戸管群中へ、前記栓部材を分解するための水を注入し、該注入水と前記地下水とで前記栓部材を分解させる請求項７記載の横井戸による地下水循環型汚染土壌浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２３３７１２（Ｐ２００６−２３３７１２Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５３９１５（Ｐ２００５−５３９１５）
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（５９１１６５９１９）株式会社新井組 (13)
【出願人】（０００１６４８８５）栗本化成工業株式会社 (32)
【出願人】（０００１１２１９６）株式会社ピーエス三菱 (181)
【出願人】（５９２１９５６７６）株式会社ベストエンジニアリング (3)
【出願人】（５９４０８２６０４）真柄建設株式会社 (8)
【出願人】（５９１２１４８０４）株式会社松村組 (14)
【出願人】（３０４０３８１４９）村本建設株式会社 (11)
【出願人】（５０４１５１７３４）株式会社森本組 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２８日（２００５．２．２８）
【出願人】（５９１１６５９１９）株式会社新井組 (13)
【出願人】（０００１６４８８５）栗本化成工業株式会社 (32)
【出願人】（０００１１２１９６）株式会社ピーエス三菱 (181)
【出願人】（５９２１９５６７６）株式会社ベストエンジニアリング (3)
【出願人】（５９４０８２６０４）真柄建設株式会社 (8)
【出願人】（５９１２１４８０４）株式会社松村組 (14)
【出願人】（３０４０３８１４９）村本建設株式会社 (11)
【出願人】（５０４１５１７３４）株式会社森本組 (6)
【Ｆターム（参考）】
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